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热反应 ..(反应热的求算问题及其应用)

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/06/11 16:14:44
已知下列热化学方程式: 1.Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H1= -26.7KJ/mol 2.3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H2=-50.75KJ/mol 3.Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H3=-36.5KJ/mol 则反应FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) 的焓变为( )....
热反应 ..(反应热的求算问题及其应用)
解题思路: 根据题意可知,已经给出3个化学反应的焓变,要求求一个新反应的焓变,解题思想为方程的叠加和转换。既根据已知反应转化出需要的反应,求出对应的焓变即可。
解题过程:
若求氧化亚铁与一氧化碳的反应,则需选择含有该物质的反应。
观察发现,只有反应3中存在氧化亚铁,但是氧化亚铁为生成物,则需将其变成反应物。
需要将方程反向进行即可。此时能量系数随之发生变化
既反应为3FeO(s)+CO2(g)=Fe3O4(s)+CO(g) △H4=+36.5KJ/mol 4
该反应中二氧化碳和四氧化三铁和一氧化碳不需要。需要将其消除,则需选择含有该物质的反应。则应该选择反应2,且为消除四氧化三铁需要将反应4扩大2倍。
6FeO(s)+2CO2(g)=2Fe3O4(s)+2CO(g) △H5=+73.0KJ/mol 5
发现2也应该将反应逆向,有
2Fe3O4(s)+CO2(g)=3Fe2O3(s)+CO(g) △H6=+50.75KJ/mol 6
然后将反应5与6叠加(既反应物和反应物加和,生成物和生成物加和,能量与能量加和)
6FeO(s)+2CO2(g)+2Fe3O4(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+2CO(g)+3Fe2O3(s)+CO(g) △H7=【+73.0KJ/mol+(+50.75KJ/mol)】=123.75KJ/mol 7
消去相同的物质,将无法消去的相同物质合并,有:
6FeO(s)+3CO2(g)=3CO(g)+3Fe2O3(s) △H8=【+73.0KJ/mol+(+50.75KJ/mol)】=123.75KJ/mol 8
同样发现,还需要消去氧化铁,则选择反应1,为了将氧化铁消除,需要将反应1扩大3倍
3Fe2O3(s)+9CO(g)=6Fe(s)+9CO2(g) △H9= -80.1KJ/mol 9
然后将8与9叠加,有
6FeO(s)+3CO2(g)+3Fe2O3(s)+9CO(g)=3CO(g)+3Fe2O3(s)+6Fe(s)+9CO2(g) △H10= 123.75KJ/mol +(-80.1KJ/mol )=43.65KJ/mol 10
消去相同的物质,有
6FeO(s)+6CO(g)=6Fe(s)+6CO2(g) △H11= 123.75KJ/mol +(-80.1KJ/mol )=43.65KJ/mol 11
发现反应有最小公约数为6,约分,能量随之减倍,有
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H12=(43.65/6)KJ/mol=7.275KJ/mol 12
完成所求,故可知,焓变为△H=7.275KJ/mol
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最终答案:略